【手続補正書】
【提出日】平成18年7月27日(2006.7.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料ガスと水から改質触媒体を用いた反応によって水素リッチガスを生成しこれを出口ポートから送出する改質器と、前記改質器に前記原料ガスを供給する原料供給手段と、燃料ガスを空気と混合し燃焼させて生じた熱を前記改質触媒体に供給するバーナーと、前記バーナーに空気を供給する空気供給手段とを備えた水素生成装置において、
前記水素生成装置の停止時において、前記原料ガスを用いて前記改質器の内部をパージ処理する際に、前記空気の供給量を増加させると共に前記パージ処理によって前記出口ポートから送出される可燃ガスを前記バーナーにおいてその可燃濃度未満にまで前記空気と混合し希釈して外部に排出させる水素生成装置。
【請求項２】
前記バーナーは、前記改質触媒体に熱交換によって熱を与えるため、燃料ガスを空気と混合し燃焼させて生じた燃焼ガスを通過させる燃焼ガス経路を備えており、前記バーナーの内部の前記可燃ガスと前記空気を含む混合ガス中の可燃ガス濃度を可燃濃度未満に希釈させた後、前記バーナーに前記空気供給手段から供給する空気を前記燃焼ガス経路に通流させることによって前記改質触媒体を冷却させる請求項１記載の水素生成装置。
【請求項３】
前記バーナーの内部の前記可燃ガスと前記空気を含む混合ガス中の可燃ガス濃度を可燃濃度未満に希釈させた後、前記混合ガスを大気中に放出させる請求項１記載の水素生成装置。
【請求項４】
前記可燃ガスを前記バーナーに排出させる期間中、前記空気供給手段から絶え間なく前記バーナーに前記空気を供給させる請求項１記載の水素生成装置。
【請求項５】
前記改質器に水を供給する水供給手段を有し、前記改質触媒体の温度が所定温度以上である期間中は、原料ガスと水の両方を前記改質器の内部に供給させ、その後、前記所定温度に前記改質触媒体の温度が到達した時点で、原料ガスのみを前記改質器の内部に供給させる請求項１記載の水素生成装置。
【請求項６】
前記原料ガスと前記水の両方を前記改質器の内部に供給する場合において、前記水から生成される水蒸気に対する前記原料ガス中のカーボン比を２以上にする請求項５記載の水素生成装置。
【請求項７】
前記原料ガスのモル数基準に基づく供給量を前記水蒸気に含まれるモル数基準に基づく溶存酸素量よりも多くする請求項６記載の水素生成装置。
【請求項８】
前記所定温度に前記改質触媒体の温度が到達した後、前記改質器の内容積の１倍以上でかつ内容積の１０倍以下の原料ガス量を前記改質器に供給させる請求項５記載の水素生成装置。
【請求項９】
前記所定温度は、前記原料ガスが熱分解する下限温度および水蒸気の凝縮結露を発生し始める温度のうちの高い方の温度である請求項５乃至８の何れかに記載の水素生成装置。
【請求項１０】
原料ガスと水から水素リッチガスを生成する改質触媒体を有する改質器と、前記改質触媒体を熱交換可能に加熱するバーナーとを備えた水素生成装置の作動停止方法であって、前記改質器の内部に原料ガスを供給してパージ処理する際に前記バーナーの内部に供給する空気量を増加させることによって、前記バーナーの内部の可燃ガスと前記空気との混合ガス中の前記可燃ガスの濃度を可燃濃度未満にまで希釈させる水素生成装置の作動停止方法。
【請求項１１】
前記可燃ガスの濃度を可燃濃度未満に希釈させた後、前記可燃ガスを大気に放出させる請求項１０記載の水素生成装置の作動停止方法。
【請求項１２】
前記バーナーの内部の可燃ガスと前記空気との混合ガス中の前記可燃ガスの濃度を可燃濃度未満にまで希釈させた後、前記バーナーに前記空気を引き続き供給することで前記改質触媒体の温度を降下させる請求項１０または１１記載の水素生成装置の作動停止方法。
【請求項１３】
請求項１乃至９のいずれかに記載の水素生成装置と、前記水素生成装置から供給される水素リッチガスを用いて発電する燃料電池とを備える燃料電池発電装置であって、
前記バーナーの内部の可燃ガスと前記空気との混合ガス中の前記可燃ガスの濃度を可燃濃度未満にまで希釈させた後、前記水素リッチガスを前記燃料電池に供給して前記燃料電池のアノードにて前記水素リッチガス中の水素ガスを消費させる燃料電池発電装置。
【請求項１４】
前記バーナーの内部の可燃ガスと前記空気との混合ガス中の前記可燃ガスの濃度を可燃濃度未満にまで希釈させた後、前記燃料電池の内部で消費された水素ガス消費総量を、前前改質ガス供給路を通流する水素リッチガス中の水素ガス含有総量で除して得られる水素ガス消費割合を前記改質触媒体の温度に基づいて制御する請求項１３記載の燃料電池発電装置。
【請求項１５】
前記改質触媒体の温度降下に応じて前記水素ガス消費割合を増加させる請求項１４記載の燃料電池発電装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明に係る水素生成装置は、原料ガスと水から改質触媒体を用いた反応によって水素リッチガスを生成しこれを出口ポートから送出する改質器と、前記改質器に前記原料ガスを供給する原料供給手段と、燃料ガスを空気と混合し燃焼させて生じた熱を前記改質触媒体に供給するバーナーと、前記バーナーに空気を供給する空気供給手段とを備えており、前記水素生成装置の停止時において、前記原料ガスを用いて前記改質器の内部をパージ処理する際に、前記空気の供給量を増加させると共に前記パージによって前記出口ポートから送出される可燃ガスを前記バーナーにおいてその可燃濃度未満にまで前記空気と混合し希釈して外部に排出させるものである。こうしてパージ処理後の可燃ガスと空気とをバーナーの内部で混合することにより、可燃ガスをその可燃濃度未満にまで効率的に後処理できる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
また、前記バーナーは、前記改質触媒体に熱交換によって熱を与えるため、燃料ガスを空気と混合し燃焼させて生じた燃焼ガスを通過させる燃焼ガス経路を備えており、前記バーナーの内部の可燃ガスと前記空気との混合ガス中の前記可燃ガスの濃度を可燃濃度未満にまで希釈させた後、前記バーナーに前記空気供給手段から供給する空気を前記燃焼ガス経路に通流させることによって、前記バーナーと前記改質触媒体の間の熱交換を活用して改質触媒体を冷却させることもできる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
ここで、前記バーナーの内部の前記可燃ガスと前記空気を含む混合ガス中の可燃ガス濃度を可燃濃度未満に希釈させた後であれば、前記混合ガスを大気中に放出できるため、既存のバーナーを使って可燃ガスの処理を促進できる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
また、前記可燃ガスを前記バーナーに排出させる期間中、前記空気供給手段から絶え間なく前記バーナーに前記空気を供給させることで、可燃ガスの処理を促進できる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
原料ガスと水から水素リッチガスを生成する改質触媒体を有する改質器と、前記改質触媒体を熱交換可能に加熱するバーナーとを備えた水素生成装置において、本発明に係る水素生成装置の作動停止方法は、前記改質器の内部に原料ガスを供給してパージ処理する際に前記バーナーの内部に供給する空気量を増加させることによって、前記バーナーの内部の可燃ガスと前記空気との混合ガス中の前記可燃ガスの濃度を可燃濃度未満にまで希釈させる方法である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
こうして可燃ガスを可燃濃度未満まで希釈させバーナーにて効率的に後処理できる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
また、前記バーナーの内部の可燃ガスと前記空気との混合ガス中の前記可燃ガスの濃度を可燃濃度未満にまで希釈させた後、前記バーナーに前記空気を引き続き供給することで、バーナーと改質触媒体の間の熱交換作用を使って前記改質触媒体の温度を速やかに降下させることができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
本発明に係る燃料電池発電装置は、上記のような水素生成装置と、前記水素生成装置から改質ガス供給路を介して供給される水素リッチガスを用いて発電する燃料電池とを備えるものであって、前記バーナーの内部の可燃ガスと前記空気との混合ガス中の前記可燃ガスの濃度を可燃濃度未満にまで希釈させた後、前記水素リッチガスを前記燃料電池に供給して前記燃料電池のアノードにおいて前記水素リッチガス中の水素ガスを消費させるものである。こうすることで、前記バーナーの内部の可燃ガスと前記空気との混合ガス中の前記可燃ガスの濃度を可燃濃度未満にまで希釈させた後であっても、燃料電池の内部で水素ガスを反応させて発電を継続できて、水素ガスの無駄な廃棄を抑制できる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
前記バーナーの内部の可燃ガスと前記空気との混合ガス中の前記可燃ガスの濃度を可燃濃度未満にまで希釈させた後、前記燃料電池の内部で消費された水素ガス消費総量を、前前改質ガス供給路を通流する水素リッチガス中の水素ガス含有総量で除して得られる水素ガス消費割合を前記改質触媒体の温度に基づいて制御しても良い。具体的には前記改質触媒体の温度降下に応じて前記水素ガス消費割合を増加させる。こうして所望の発電量を維持すると共に、水素ガス消費割合が増すことで、水素ガスの廃棄量は一層抑制できる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】